Qu’est-ce que Polkadot 2.0 ?

Le développement de Polkadot 2.0 représente une transformation significative dans l'écosystème Polkadot, car cette nouvelle mise à jour introduit une série d'innovations clés qui redéfinissent son cadre et le potentiel de cette plateforme. Des innovations conçues pour offrir une plus grande flexibilité, une plus grande efficacité et un spectre d'utilité plus large pour Polkadot pour les développeurs et leurs utilisateurs.

Et animé par la vision de Gavin Wood, co-fondateur d'Ethereum et créateur de Polkadot, Polkadot 2.0 vise à transformer ce projet en une plateforme informatique mondiale intégrée, loin d'être simplement un réseau de blockchains interconnectées.

La vision de Polkadot 2.0 a été présentée par Gavin Wood lors de l'événement Polkadot décodé en 2023, dans le but d'étendre les capacités de la plateforme, de rendre le réseau plus accessible à des chaînes d'applications spécifiques (app-chains) et d'améliorer l'efficacité de l'allocation et de l'utilisation des ressources informatiques.

Optimisation des ressources pour Polkadot 2.0

L'objectif principal de Polkadot 2.0 est d'introduire une série de changements radicaux, notamment dans la manière dont sont allouées les ressources telles que le temps de calcul (coretime) et l'espace de bloc (blockspace), passant d'un modèle basé sur les enchères à un modèle plus flexible et plus flexible. système orienté vers le marché.

Ce système est spécialement conçu pour rendre l'accès aux services et au réseau Polkadot plus flexible et réduire la difficulté. Ce qui est peut-être l'un des principaux problèmes de Polkadot 1.0 : le système d'enchères décourage la croissance du réseau et rend complexe le développement sur le réseau. Même avec l'arrivée de Kusama (le réseau canari de Polkadot), cette réalité a très peu changé et les développeurs de Polkadot l'ont bien compris.

Cependant, changer ce système n'est pas une tâche facile, car en raison du fonctionnement de Polkadot, il a été nécessaire d'améliorer l'infrastructure opérationnelle du réseau pour le rendre plus ouvert et accessible. C'est là qu'entre en jeu Polkadot 2.0, puisqu'il améliore une série d'éléments qui rendent cette évolution possible.

Et ici, nous commençons à examiner ces avancées :

Agile Coretime, améliorant l'accès aux ressources Polkadot

Nous voyons la première avancée dans le développement de Agile CoretimeIl s'agit d'une innovation clé dans le développement de Polkadot 2.0, conçu pour optimiser l'utilisation des ressources du réseau et offrir une plus grande flexibilité économique aux constructeurs de plateformes.

Ce concept représente une généralisation et une évolution significative par rapport à ce qui avait été initialement proposé dans le livre blanc de Polkadot, marquant une étape importante dans la direction que prend l'écosystème Polkadot.

Ainsi, parmi ses principaux avantages, nous pouvons souligner :

1. Efficacité améliorée dans l’allocation des ressources. Dans la version précédente de Polkadot, le seul moyen pour qu'une parachain (une sidechain native de Polkadot) soit sécurisée par le réseau Polkadot était de louer un espace via une vente aux enchères, qui garantissait la validation des blocs de parachain jusqu'à deux ans. Ce processus nécessitait le verrouillage d’une quantité importante de DOT (jeton natif Polkadot), créant une barrière élevée à l’entrée pour les projets blockchain de petite et moyenne échelle. De plus, les parachains produisaient des blocs à intervalles réguliers de 12 secondes, quelle que soit l'activité du réseau, conduisant à une allocation inefficace des ressources et à des incitations économiques déplacées. Eh bien, Agile Coretime permet aux développeurs d'acheter les ressources dont ils ont besoin sans avoir à passer par le processus d'enchères.
2. Agilité et flexibilité. Agile Coretime résout ces limitations en permettant l'achat de temps de base de manière « bloc », avec une allocation d'un mois. Cela permet aux parachains qui doivent autoriser un blocage toutes les 12 secondes (ou toutes les 6 secondes via un support asynchrone) de renouveler continuellement leur noyau chaque mois. Les commandes de renouvellement de base ont la priorité sur les nouvelles commandes et protègent contre les fluctuations de prix, permettant aux parachains de planifier plus efficacement leur budget et les coûts de leurs projets.
3. Marché secondaire et coretime à la demande. Le temps de base acheté peut également être divisé et vendu en morceaux, jusqu'à un seul bloc par mois, permettant aux marchés secondaires de prospérer et d'améliorer l'efficacité de l'allocation du temps de base. De plus, Agile Coretime offre une fonctionnalité de temps de base à la demande qui permet d'autoriser un bloc de parachain à la demande, supprimant les barrières à l'entrée et permettant une preuve de concept rapide avec un accès complet à l'écosystème Polkadot.

De cette manière, Agile Coretime, ainsi que le support asynchrone et la fonctionnalité Elastic Scalability (bien que cette dernière soit encore en développement), corrigent l'une des plus grandes faiblesses présentées par le concept Polkadot 1.0, pointant vers un avenir Polkadot très efficace. Avec ces innovations, Polkadot propose un ensemble de propositions de valeur unique (USP) qu'aucun autre écosystème ne peut offrir, telles qu'une sécurité économique élevée, un espace de bloc mensuel garanti et une évolutivité selon les besoins.

Elastic Scaling, ressources élastiques pour Polkadot

Mise à l'échelle élastique est l'une des innovations introduites dans le cadre de la mise à jour Polkadot 2.0, axée sur l'amélioration de l'évolutivité et de l'efficacité du réseau en offrant une adaptabilité dynamique dans l'allocation des ressources de calcul pour les parachains. Ce concept est crucial dans le cadre Polkadot 2.0, car il cherche à offrir une plateforme plus flexible et évolutive pour le développement d'applications décentralisées (dApps) et de blockchains spécifiques aux applications (app-chains).

L'idée derrière Elastic Scaling consiste à permettre à la capacité de calcul du réseau Polkadot de s'ajuster dynamiquement en fonction de la demande des parachains. Cela contraste avec le modèle précédent, où la capacité allouée à chaque parachain était fixe, qu'elle soit pleinement utilisée ou non.

À ce stade, Elastic Scaling vise à permettre les éléments suivants :

1. Adaptabilité dynamique. Elastic Scaling permet aux parachains d'augmenter ou de réduire la puissance de calcul dont elles ont besoin en temps réel. Cela signifie que pendant les périodes de forte demande, une parachain pourrait acquérir plus de ressources pour maintenir des performances optimales, tandis que pendant les périodes de faible activité, elle pourrait réduire ces ressources pour optimiser les coûts.
2. Optimisation des coûts. En permettant une allocation plus précise des ressources, adaptée aux besoins réels, Elastic Scaling contribue à optimiser les coûts pour les développeurs et les projets s'appuyant sur Polkadot. Ceci est particulièrement pertinent pour les applications avec des modèles d'utilisation variables.
3. Améliore l’évolutivité. En ajustant la capacité de calcul nécessaire aux parachains, Elastic Scaling améliore considérablement l'évolutivité du réseau. Cela facilite la gestion de charges de travail plus lourdes et plus complexes, cruciales pour les applications nécessitant des performances élevées.
4. Favorise l’innovation. Avec des ressources informatiques plus accessibles et allouées efficacement, les développeurs disposent d’une plus grande liberté pour expérimenter et innover. Cela peut conduire à la création d'applications plus complexes et riches en fonctionnalités, élargissant ainsi l'écosystème Polkadot.

Support asynchrone, améliorant l'efficacité du réseau

Enfin, nous avons Support asynchrone, un composant crucial de Polkadot 2.0, conçu pour améliorer considérablement l'efficacité et l'évolutivité du réseau en introduisant une manière plus avancée et flexible de traiter et de valider les blocs de parachain, appelés parablocs. Ce mécanisme contribue à accélérer le temps de confirmation des transactions et à augmenter la capacité globale du réseau, ce qui facilite une gamme plus large d'applications décentralisées (dApps) en leur permettant de fonctionner plus rapidement et à plus grande échelle.

Rappelons que dans l'architecture Polkadot, les parablocs sont générés par les assembleurs côté parachain et envoyés aux validateurs côté Relay Chain pour validation et sauvegarde. L'approbation est une étape cruciale dans le processus de validation du parabloc, agissant comme la première ligne de défense pour garantir la résistance à la censure. Cependant, un parabloc ne doit être pris en charge que par un seul validateur, et l'approbation elle-même ne garantit pas la validité du parabloc.

La mise en œuvre du Asynchronous Backing introduit le concept de pipeline dans la génération des blocs parachain, leur sauvegarde et leur inclusion. Cette méthodologie est analogue au pipeline dans les architectures de processeurs traditionnelles, où certaines instructions peuvent être exécutées avant que d'autres ne soient terminées et où les instructions peuvent également être exécutées en parallèle. Cela permet à plusieurs parties du processeur de travailler simultanément sur différentes instructions, améliorant ainsi les performances.

Avantages du support asynchrone

1. Efficacité et évolutivité accrues du réseau. En permettant le pipeline et le traitement parallèle des blocs, le support asynchrone augmente considérablement les performances de l'ensemble du réseau. Les parablocs peuvent être inclus toutes les 6 secondes, contre 12 secondes dans le modèle précédent, ce qui entraîne un débit plus élevé ou une latence plus faible.
2. Plus grande capacité de données dans les parablocs. Avec le support asynchrone, le temps d'exécution maximum d'un parabloc est augmenté à 2 secondes, permettant à un parabloc de contenir 4 fois plus de données. Ceci est crucial pour les applications qui nécessitent de traiter rapidement une grande quantité de données.
3. Flexibilité améliorée pour les assembleurs. Les assembleurs peuvent construire des parablocs basés non seulement sur le dernier bloc inclus dans la chaîne de relais, mais également sur les ancêtres inclus dans les blocs de chaîne de relais précédents, avec des informations supplémentaires provenant des segments non inclus les plus récents. Cela leur permet de commencer à construire des parablocs plus tôt, améliorant ainsi l’efficacité.
4. Bloquer la réutilisation de l’espace. Les parablocs qui n'ont pas été inclus avec succès lors d'une première tentative peuvent être retraités, réduisant ainsi le gaspillage d'espace de bloc inutilisé.

L'introduction du support asynchrone change la donne pour Polkadot, réduisant de moitié le temps de blocage de 12 à seulement 6 secondes, permettant la validation de transactions parallèles et la production de blocs, et offrant des performances jusqu'à 10 fois plus rapides pour le protocole de consensus parachain Polkadot. Cette avancée marque le début d'une série d'améliorations qui culmineront avec Polkadot 2.0, ouvrant la voie à une croissance accélérée des dApp en améliorant l'évolutivité, les coûts, la vitesse et la flexibilité du réseau.

Vers un écosystème plus interopérable

Comme vous pouvez le voir, Polkadot 2.0 cherche non seulement à faciliter l'entrée de nouvelles chaînes d'applications, mais également à améliorer l'interopérabilité et la flexibilité entre les chaînes d'applications existantes, permettant aux applications de fonctionner de manière transparente dans l'ensemble de l'écosystème Polkadot.. Des initiatives telles que Accords et Project CAPI, ainsi que le concept Hermit Relay, témoignent de cet effort visant à créer un paysage d'applications multi-chaînes intégré et plus sécurisé.

La transition vers une approche plus centrée sur les applications fournit un système plus accessible et plus polyvalent, ce qui a des implications significatives pour les développeurs et l'écosystème Polkadot dans son ensemble. Cela favorise un taux plus élevé de développement et d’innovation de la chaîne d’applications, offrant aux projets la flexibilité d’adapter leurs ressources en fonction de leurs besoins et de leurs capacités financières.

Alors que Polkadot se dirige vers son itération 2.0, il est clair que le chemin à parcourir est marqué par des plans ambitieux visant à évoluer et à améliorer l'efficacité, afin de réaliser tout le potentiel de Polkadot en tant que plate-forme évolutive, interopérable et flexible pour les applications Web3. Bien qu’il soit difficile d’établir des délais précis dans le domaine de la blockchain, les changements introduits devraient être mis en œuvre en différentes étapes à court, moyen et long terme.